分层构造方法在建筑平面布局中的应用

分层构造的自动造型方法针对方案设计过程由抽象到具体、由模糊到精确的特点，支持从概念到形状的方案设计全过程。分析了建筑平面布局设计过程中不同抽象层次和不同求解阶段的特点，应用分层构造的方法建立了一个以辅助方案设计为核心的建筑平面布局ＣＡＤ实验系统。     

平面扩展多边形分层表示的构造方法及简单应用

平面多边形的分层表示(L-REP)是一种基于三角形片的多边形表示模型，具有构造简单、鲁棒性强等优点，并且在许多问题上都有着很好的应用．文中在这一工作的基础上进行扩展，使其可以应用到带圆锥曲线边的平面扩展多边形上，提出平面扩展多边形的分层表示方法(CL-REP)，并给出了完整的数学模型和两种典型的构造算法．最后给出了使用该方法的几个简单应用，主要是布尔运算和包容测试等，可见使用CL-REP能够简单、有效地解决这些问题。     

一种面向方案设计的建筑平面图生成方法

根据建筑方案设计的特点,基于支撑体设计理论,提出了一种面向方案设计的建筑平面图生成方法,它支持直接由抽象的设计方案自动而快速地生成设计结果的图视化表达,并支持在设计方案的多个抽象表达层上的半自动修改,使得辅助方案设计系统具有实用性,并在一个计算机辅助建筑方案设计系统中实现了该方法。     

改进最小生成树的建筑模型数字化重构仿真

为了更加直观地表现建筑形态，提出基于最小生成树的建筑模型数字化重构方法。利用地球坐标系表示采集到的建筑信息，将射线向量引入到地球平面中，去除与平面没有关联的数据，降低数据维度；采用K-means算法确定聚类中心，以相似性为依据完成分类，提高数据的有序性；经过几何和投影变换，令重构后的模型满足人眼视觉需求；建立建筑布局图，确定节点和边集合，计算两个节点间的欧氏距离，对所有边赋予权重，权值最小的边即为最小生成树；将最小生成树的寻优过程转换为建筑模型重构过程，选用Kruskal搜索算法设置初始节点和初始边，设定迭代停止条件，确保建筑模型结构被完全搜索到，实现建筑模型数字化重构。仿真结果表明，所提方法能够提高建筑数据处理效率，重构后建筑模型与实际建筑物的相似度较高。     

面向智能CAD的分层构造自动型方法

本文着重对由抽象符号转化成具体形体的技术作了研究，提出了分层构造的自动造型方法．它支持直接由抽象的设计方案自动生成设计结果的三维表示，因而更适合于以辅助方案设计为核心的智能ＣＡＤ系统．一个基于该自动造型方法的椅子智能ＣＡＤ实验系统已在浙江大学人工智能研究所投入运行．     

基于刚性平面布局的折痕设计

折叠是近年来柔性机器人领域的研究热点之一.在折痕设计方法中,针对平面布局误差大、分布不均和折痕复杂等问题,提出基于刚性平面布局的折痕设计方法,可在无剪切、拉伸和粘贴的约束下,实现三角网格模型的顶点折痕和边折痕设计.首先,基于ARAP刚性局部参数化拆解三角网格模型,并以最优旋转和平移变换实现刚性平面布局,将三角网格模型拆分为参数平面空间内均匀分布、互不相连的三角面片;然后,构造边折痕,并基于增量法Voronoi和站点约束筛选有效站点,并以其构造顶点折痕;最后,将局部折痕嵌入平面布局,实现三角网格模型完整的折痕设计.在相同环境下对LSCM、均值参数化方法以及文中方法的平面布局误差值进行比对分析,同时对平面布局过程中的能量值,以及平面布局结果的有效值进行分析.结果表明,文中方法平面布局误差较低,稳定性较高,三角面片空间分布较为均匀,适用于较大规模的三角网格模型.     

改进单纯形算法构造平面结晶体群动力系统的广义M集

针对逃逸时间算法计算量大，构图时间长的特点，本文提出了改进的有约束的单纯形最优化方法，求解了使平面结晶体群映射的Jacobin矩阵｜DF｜=0的点集作为初始迭代点集。由Lyapunov指数判定初始迭代点集的动力学特性，构造了平面结晶体群动力系统的广义M集．研究表明。运用改进的有约束的单纯形法构造非解析映射的广义M集这一方法是有效可行的，改进方法大大提高了平面结晶体群广义M集的构造速度．实现了对参数空间的有效划分．改进单纯形法构造的广义M集的混合区域更为准确地反映了相应动力平面上的动力学特性．     

基于Markov过程的装配式建筑图像布局标定方法

针对当前装配式建筑轮廓多由不规则形状组成,无法准确提取图像所含特征点,导致装配式建筑图像布局标定效果较差,标定精度较低,标定时间较长的问题,提出基于Markov过程的装配式建筑图像布局标定方法.根据装配式建筑图像的不同特征,架构图像特征空间图与转移矩阵,结合逼近属性与全概率条件,构建图像布局标定的Markov过程数学模...     

平面布局的一个拓扑模型：方图

本文提出了平面布局的方图模型。方图表达了矩形物体平面布局中的许多空间关系。一个方图定义了一类具有不同布置物位置坐标值,但却具有相同空间关系的布局方案集。但方图的构连却并不依赖于物体的位置坐标值的确定,这使我们可能把平面布局设计分成两步:①生成方图;②根据方图的结构限制,求布局的具体尺寸。这一策略大大改善了平面布局设计的计算复杂性。本文详尽阐述了方图的许多概念与定义,介绍了计算机自动构造方图的算法,并将方图与已存的空间布局模型作了对比分析。     

面向手机3D动画自动生成的空间分层布局规划

手机3D动画自动生成系统是将用户发送的短信,经过信息抽取、情节规划等一系列的处理,最终生成一段与短信内容相关的三维动画并发送给接收方这一过程.布局规划是系统的一个重要组成部分,其功能是将模型放置到场景的可用空间上.通过对布局问题的研究,本文提出了一种基于区域布局和模型布局的分层布局方法,其包括定性规划和定量计算两个部分,利用语义网技术建立分层布局知识库,基于规则的方法推导出分层布局定性规划方案,并对模型位置进行动态计算.最后,通过实验验证了分层布局规划的有效性和多样性,满足了自动生成系统对布局规划的要求.     

空间布局的约束图方法

空间布局的自动化是智能CAD领域的研究方向之一,旨在为设计师提供智能辅助工具，用于求解在建筑、厂房设备、大规模集成电路以及产品包装等等若干领域出现的布局问题.图论方法是空间布局研究的主要途径之一.以往的布局模型由于难以充分表达知识与约束,使得设计过程与结果难以控制.本文提出一种可应用于2D及3D布局的规范约束图及层次约束图模型,给出了约束图解的存在条件.该模型可以表示精细的布局知识与约束,在一定程度上克服了以往图模型不能充分表达布局知识与约束的不足.本文还给出了基于约束图的布局生成算法.     

LSI layout using hierarchical design with compaction

A bottom up hierarchical design method for large scale integrated (LSI) circuit layout is suggested. Compaction of layout is used to obtain the 100% routing of connections at a high density of components. The hierarchical approach to layout design allows the realization of power buses and special nets by step shaped paths. Simultaneous design of two adjacent hierarchical levels is used to achieve the optimal arrangement of exit points of blocks.     

面向结构化布局设计的产品布局多色模型

为实现产品原理方案向结构化布局映射,提出产品布局元层次关系网及产品布局多色模型.首先在布局模块及其属性关系网的基础上构建布局元层次关系网;然后应用多色集合的个人颜色、统一颜色,给出产品布局元层次关系网的数学描述,形成产品布局多色模型,并提出推理算法;再利用个人颜色、统一颜色之间的围道布尔矩阵推理原理,进行产品结构布局设计过程中功能—运动分配—布局模块之间映射过程的形式化描述.应用该模型进行结构化布局设计,可有效地支持产品结构布局设计的公理化;最后在Pro/E平台中利用VC.net 2003工具进行二次开发,并以数控机床结构布局设计为例验证了文中模型和设计方法的可行性和有效性.     

A parallel simulated annealing algorithm based on functional feature tree modeling for 3D engineering layout design

Computation complexity and modeling complexity are primary clog in 3D engineering layout design. In this paper, a parallel simulated annealing based on multiple Markov chains is employed to deal with the computation complexity. The algorithm increases computing efficiency by allocating computation burden to networked computers. To cope with the modeling complexity, machine components and space limitation are modeled by a hierarchical, feature-based modeling method—the functional feature tree modeling method. And multiple complex design constraints can be described by the representation. In order to support whole layout design solving process, a Computer Aided Layout Design System is introduced briefly. This system not only implements the algorithm and the components representation, but also integrates some other subsystems as evaluation system, constrains editor etc. The methods are demonstrated through a real engineering application, a vehicle engine compartment layout design.     

求解布局模型的并行矩阵算法研究

布局设计通常要建立抽象状态空间模型。求解布局模型，实现从模型状态到坐标图的转化，是计算机辅助布局设计的重要研究内容之一。本文在简要介绍一种层次布局模型ＨＬＭ１的基础上，引入了模型的解的概念；研究了ＨＬＭ１的子模型－层次约束图解的存在条件；提出了求解层次约束图，实现从模型到坐标图转化以及检测约束矛盾的一种并行矩阵算法，并给出了一个计算实例。     

Logic of design actions

The way in which knowledge about design can be incorporated into knowledge-based design systems is discussed and demonstrated within the framework of an overall logical/linguistic model of the design process. The technique of hierarchical planning is discussed. within this framework. The domain under consideration is that of spatial layout in buildings.     

Banner layout retargeting with hierarchical reinforcement learning and variational autoencoder

In many advertising areas, banners are often generated with different display sizes, so designers have to make huge efforts to retarget their designs to each size. Automating such retargeting process can greatly save time for designers and let them put creativity on new ads. This paper proposes a hierarchical reinforcement learning-based (HRL-based) method and a variational autoencoder-based (VAE-based) method by treating the automated banner retargeting problem as a layout retargeting task. The HRL and VAE models are trained separately to learn the scaling and positioning policy of the design elements from an original (base) layout. Hence, the proposed method can generate appropriate layouts for different target banner sizes. Meanwhile, evaluation metrics are proposed to assess the quality of generated layouts and are also reward conditions during the training process. To evaluate performances of the two models, SOTA methods such as Non-linear Inverse Optimization (NIO), Triangle Interpolation (TI), and Layout GAN (LGAN) are implemented and compared. Experimental results show that both HRL- and VAE-based methods retarget design layouts effectively, and the VAE model achieves better performance than the HRL model.

     

Hierarchical Layout Verification

This article presents a hierarchical cell structure that has been Used successfully to improve the performance of Intel's connectivity verifier and design rule checker. A unique algorithm for performing design rule checks efficiently in a hierarchical environment is discussed in detail. To undersize and oversize in a hierarchical environment without disrupting the cell structure, the definition of sizing must be changed so that geometries inside a cell and touching the cell boundaries do not pull away and geometries outside the cell do not extend inside. There are also a few Pathologies?caused mostly by looking at only a small portion of the layout, outside of the context where it is used. Nevertheless, careful use of hierarchical design can deliver order-of-magnitude improvements in layout checking runtime.